JP3145844U - 熱可塑性樹脂再生用押出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本考案は、加水分解性樹脂などの多量の使用済みの熱可塑性樹脂を安価且つ高品質で再生可能な熱可塑性樹脂再生用押出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置は、溶融した回収熱可塑性樹脂を搬送する第一押出機１と、溶融した物性改良用熱可塑性樹脂を供給する第二押出機２とを少なくとも備え、該第二押出機２は該第一押出機１のバレルに接続されており、少なくとも一の脱気孔１１が第二押出機２の接続位置よりも上流側の回収熱可塑性樹脂が搬送されるバレルに設けられており、前記回収熱可塑性樹脂と前記物性改良用熱可塑性樹脂とを溶融、混練して押出すことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本考案は、使用済みの熱可塑性樹脂を回収、再生するための押出装置、特に使用済みのポリエステル系樹脂の回収、再生に好適な押出装置に関する。

近年、ポリエステル系樹脂などの加水分解性熱可塑性樹脂（以下、単に加水分解性樹脂ともいう。）を回収、再利用することにより有効に活用する方法が検討されている。例えば、ポリエステル系樹脂、その中でも特に、テレフタル酸とエチレングリコールとの脱水縮合により製造されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、ペットボトルや繊維（布）に大量に使用されていることから、その回収、再利用の方法を開発することは重要な課題である。

その最も一般的な方法として、押出機を用いて使用済みの加水分解性樹脂を加熱、溶融してペレット化する方法がある。しかしながら、ポリエステル系樹脂は吸湿しやすい樹脂である上に、水分が存在すると押出機中で加水分解が進んで劣化して、流動性が低下して再生樹脂として再利用できなくなってしまうという問題がある。この問題は、使用済みのポリエステル系樹脂を乾燥して水分を除去すれば解決することができるが、設備投資とランニングコストがかかるため、コストアップにつながるので好ましい方法ではない。また、難燃処方されたポリエステル系樹脂繊維からなるカーテンなどは、難燃剤を含有することによりリサイクル時のポリエステル系樹脂の分解が更に促進される虞がある。

このような状況下、多量の使用済みポリエステル系樹脂などの加水分解性樹脂を低コスト且つ高品質で再生可能な再生装置の開発が期待されている。

本考案は、前記従来の問題点に鑑み、加水分解性樹脂などの多量の使用済みの熱可塑性樹脂を安価且つ高品質で再生可能な熱可塑性樹脂再生用押出装置を提供することを目的とする。

本考案によれば、以下に示す熱可塑性樹脂再生用押出装置が提供される。
［１］ 溶融した回収熱可塑性樹脂を搬送する第一押出機と、溶融した物性改良用熱可塑性樹脂を供給する第二押出機とを少なくとも備え、該第二押出機は該第一押出機のバレルに接続されており、少なくとも一の脱気孔が第二押出機の接続位置よりも上流側の回収熱可塑性樹脂が搬送されるバレルに設けられており、前記回収熱可塑性樹脂と前記物性改良用熱可塑性樹脂とを溶融、混練して押出すことを特徴とする熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［２］ 前記第一押出機が単軸押出機であり、第一押出機のスクリューが複数のステージを有する多段スクリューであることを特徴とする前記１に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［３］ 前記第二押出機が、第一押出機に設けられた少なくとも二つの脱気孔よりも下流側の第一押出機のバレルに接続されていることを特徴とする前記1又は２に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［４］ 前記第一押出機のスクリューの外径：Ｄに対するスクリュー長さ：Ｌ_１の比Ｌ_１／Ｄが２０〜４５であり、該スクリューの外径：Ｄに対する第二押出機の接続位置から下流側のスクリュー先端部までのスクリュー長さ：Ｌ_２の比Ｌ_２／Ｄが３〜１０であることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［５］ 前記第一押出機のスクリューが、最上流側に回収樹脂供給部を有し、該供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２が１１５ｍｍ未満、該スクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部以外のスクリュー長さ：Ｌ_３の比Ｌ_３／Ｄ_２が２０〜４５であり、該供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリューの外径：Ｄ_４の比Ｄ_４／Ｄ_２が１．３〜３、且つ該スクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリュー長さ：Ｌ_４の比Ｌ_４／Ｄ_２が３〜６であると共に、該供給部のスクリューの溝深さ：ｈが２〜３０ｍｍであることを特徴とする前記１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［６］ 前記第一押出機の前記回収樹脂供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２に対する第二押出機の接続位置から下流側のスクリュー先端部までのスクリュー長さ：Ｌ_２の比Ｌ_２／Ｄ_２が３〜１０であることを特徴とする前記５に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［７］ 前記第一押出機への回収熱可塑性樹脂の供給量：Ｑ１（ｋｇ／時）に対する前記第二押出機への物性改良用熱可塑性樹脂の供給量：Ｑ２（ｋｇ／時）の比Ｑ２／Ｑ１を０．１〜５にて前記回収熱可塑性樹脂と前記物性改良用熱可塑性樹脂とを溶融、混練することを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［８］ エンドレスベルトと、該エンドレスベルト上に回収熱可塑性樹脂が落下するように設けられた回収熱可塑性樹脂投入筒と、該投入筒のエンドレスベルト上における設置位置より下流側に設けられた、エンドレスベルトの回転方向に対して逆方向に回転する、回収熱可塑性樹脂からなる布状片の搬送量および搬送状態を調整するための回転ローラとを有する布状片供給装置が前記１〜７のいずれかに記載の押出装置に設けられていることを特徴とする熱可塑性樹脂再生用押出装置。
［９］ 回収熱可塑性樹脂及び／又は物性改良用熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする前記１〜８のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。

本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置においては、回収樹脂を押出機中で溶融回収樹脂とし、その中の水分や揮発分を除去してから物性改良用熱可塑性樹脂を導入して混練するので、回収樹脂が加水分解性の樹脂であっても、物性の優れた、再利用可能な熱可塑性再生樹脂（以下、単に再生樹脂ともいう。）を得ることができる。
また、本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置においては、第一押出機のスクリユーとして多段スクリューを用いることにより、溶融回収樹脂中の水分を効率よく除去してから、物性改良用熱可塑性樹脂と混練することにより、物性の優れた再生樹脂を容易に得ることができる。また小型の装置であっても特定の回収樹脂供給部が接続された多段スクリユーとすることにより、容易に布状の回収樹脂片を再生することができる。
また、本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置においては、特定構造の布状片供給装置を用いることにより、布状の回収樹脂片を効率よく安定して供給することができる。

以下、本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置について、図面を用いて詳細に説明する。
本考案の熱可塑性樹脂再生用押出装置（以下、単に再生装置ともいう。）は、熱可塑性樹脂を再生することを目的とする装置であり、特に対象となる樹脂が水分を含有する加水分解性樹脂である場合には、加水分解による物性の低下を抑えながら加水分解性樹脂を良好に再生することができる装置である。

本考案の再生装置で再生対象となる熱可塑性樹脂の内で、加水分解性樹脂としては、具体的にはポリエステル系樹脂が挙げられる。該ポリエステル系樹脂とは多価カルボン酸とポリアルコールとの重縮合体から回収された樹脂をいい、例えば、テレフタル酸とエチレングリコールから製造されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から回収された樹脂が代表的なものとして挙げられる。ＰＥＴは、ペットボトルや繊維などに多量に使用されており、本考案の再生装置は、これらに使用された樹脂の再生、再利用に好ましく用いられるものである。但し、本考案の装置はこれらの樹脂の再生に限定されるものでなく、更に広く、ポリスチレン系樹脂等からなる回収熱可塑性樹脂を対象とする装置である。

本考案の再生装置の例を図１、図２に示す。図１に示す再生装置は、第一押出機１と第二押出機２の２台の押出機を備え、第二押出機２は第一押出機のバレルに接続されている。具体的には、第二押出機の出口４と第一押出機１のバレルに形成された接続口５とが接続管６を介して繋がれている。回収熱可塑性樹脂（以下、単に回収樹脂ともいう。）は、第一押出機１に投入されて加熱されて溶融した回収熱可塑性樹脂（以下、単に溶融回収樹脂ともいう。）とされて第一押出機中を搬送される。同時に、物性改良用熱可塑性樹脂（以下、単に改良用樹脂ともいう。）は、第二押出機２に投入されて加熱されて溶融した物性改良用熱可塑性樹脂（以下、単に溶融改良用樹脂ともいう。）とされ、該溶融改良用樹脂が、接続管６を通って第一押出機中に導入される。
なお、図示はしないが、第一押出機に２台以上の押出機から、溶融改良用樹脂を導入することもできる。

図２に示す再生装置は、第一押出機１と第二押出機２と第三押出機３の３台の押出機を備え、第三押出機３と第一押出機１がタンデム方式で接続され、第二押出機２が第一押出機１のバレルに接続されている。具体的には、第三押出機３と第一押出機１が接続管７を介して接続され（タンデム方式）、第二押出機の出口４と第一押出機１のバレルに形成された接続口５とが接続管６を介して繋がれている。この場合、第三押出機３に投入された回収樹脂が第三押出機中で加熱溶融されて溶融回収樹脂とされてから、第一押出機中に搬送され、一方、第二押出機２に投入された改良用樹脂が、第二押出機中で加熱溶融されて溶融改良用樹脂とされ、該溶融改良用樹脂が、接続管６を通って第一押出機中に導入される。

なお、図１、図２において、１は第一押出機を、２は第二押出機を、３は第三押出機を、４は第二押出機の出口を、５は接続口を、６は接続管を、７は接続管を、１１は最上流側に設けられた第一の脱気孔を、１２は第二の脱気孔を、１３は第三の脱気孔を、２１は回収樹脂の投入口を、２２は回収樹脂の供給装置を、２３は第一押出機の駆動装置を、２４は改良用樹脂の投入口を、２５は改良用樹脂の供給装置を、２６は第二押出機の駆動装置を、２７は第三押出機の駆動装置を、２８は第二押出機に設けられた脱気孔を、３１はダイを、３２はダイから押出された再生樹脂のストランドを、３３は冷却水槽を、３４はカッターをそれぞれ示す。

図１に示す装置、図２に示す装置、いずれの場合でも、第一押出機１又は第三押出機３に投入された回収樹脂が、加水分解が進んでいるものであっても、或いは加熱溶融される際に加水分解が多少進むことがあっても、第二押出機２から導入された物性良好な改良用樹脂を、該回収樹脂に混合することにより、物性が向上した再生樹脂を得ることができる。

本考案の再生装置においては、少なくとも一の脱気孔が、第一押出機１と第二押出機２とが接続された位置より上流側の、回収樹脂が搬送されるバレルに設けられている。具体的には、図１に示す再生装置の場合には、第一の脱気孔１１、第二の脱気孔１２、第三の脱気孔１３が第一押出機１のバレルの接続口５の上流側に設けられており、図２に示す再生装置の場合には、第一の脱気孔１１と第二の脱気孔１２が第三押出機３のバレルに設けられ、更に第三の脱気孔１３が第一押出機１のバレルの接続口５の上流側に設けられている。 図１、図２共に、３箇所に脱気孔が設けられているが、本考案においては、少なくとも一の脱気孔が、第一押出機と第二押出機とが接続された位置より上流側に設けられていれば良い。

このように、第一押出機と第二押出機とが接続された位置より上流側の、回収樹脂が搬送されるバレルに脱気孔が設けられていると、回収樹脂が含有する水分等を除去することにより、例えば、前記第一押出機中に導入される溶融改良用樹脂が加水分解性樹脂であっても、第一押出機中での加水分解を防ぐことができるので、最終的に得られる再生樹脂の物性の低下を防ぎ、優れた再生樹脂を得ることができる。

溶融改良用樹脂の加水分解を防ぐという観点から、第二押出機にも脱気孔２８を設けることが好ましい。また、回収樹脂中や物性改良用樹脂中の水分等を、より効果的に除去するために、真空吸引装置を各脱気孔に取付けることが好ましい。

前記第一押出機、第二押出機、第三押出機には、従来公知の押出技術に関する知見を適用することができ、単軸押出機を用いることもできれば、二軸押出機を用いることができる。また、図に示すようなタンデム方式を採用する場合にも、タンデム方式についての従来公知の知見を適用することができる。また、脱気孔の構造や大きさや真空吸引方法などについても従来公知の技術を応用することができる。

本考案においては、第一押出機が単軸押出機で、そのスクリューが複数のステージを有する多段スクリューであることが好ましい。このような再生装置は、安価に製作することができ、溶融回収樹脂中の水分を除去してから、溶融回収樹脂と物性良好な溶融改良用樹脂とを容易に混練することができるものである。
なお、第二押出機の接続位置より上流に少なくとも二つの脱気孔の脱気孔を設けて、水分を効果的に除去することが好ましい。但し、接続位置より下流側に脱気孔を設けても良く、其の場合には、第一押出機に３以上の脱気孔が設けられていることが好ましい。

次に、図１に示すような、第一押出機と第二押出機の２台の押出機からなり、第一押出機として単軸押出機を採用する場合の好ましいスクリュー形状、接続口、及び脱気孔を設ける位置などについて説明する。このような押出装置は、比較的安価に製造でき、しかも優れた品質の加水分解性樹脂等の熱可塑性樹脂再生原料を製造できるので好ましいものである。

なお、本明細書におけるスクリューの段（以下、ステージともいう。）とは、フィード部（供給部）とコンプレッション部（圧縮部）とメータリング部（計量部）とからなるスクリューの構成要素をいい、多段スクリューとは、フィード部（供給部）とコンプレッション部（圧縮部）とメータリング部（計量部）からなる構成要素が繰り返される構造を有するスクリューをいう。但し、必ずしも一の段（ステージ）が供給部と圧縮部と計量部の全てを有する必要はなく、例えば供給部と圧縮部のみで構成されていてもよい。
なお、本明細書において、フィード部（供給部）、コンプレッション部（圧縮部）、メータリング部（計量部）の用語は、従来公知の意味で用いられる。但し、最上流側から２段目以降の段のフィード部（供給部）は、落圧部ともいう。

スクリューは３段以上の多段スクリューがより好ましい。スクリューが３段以上であれば、最上流側の段で回収樹脂の加熱、溶融を行い、その後の２段目の段で回収樹脂からの水分等の除去を行い、更にそれ以降の段で未使用の原料と回収樹脂との混練を行うことができる。一方、段が多すぎても得られる効果が増大することはないので、段の最大は概ね６段であり、３〜５段がより好ましい。

なお、多段スクリューの段数は、脱気孔の数より１つ多くすることが好ましい。そのようにすれば、最上流側の段で回収樹脂の加熱、溶融を行い、２段目以降の各段毎に段階的に水分を除去することができる。この場合、脱気孔は各段の落圧部に設けられていることが好ましい。該落圧部においては、スクリューの溝深さが相対的に深く形成されており、樹脂の圧力が相対的に低くなるので、溶融回収樹脂が溢れ出ることを防ぎながら樹脂中の水分を脱気することができる。

具体的には、単軸の３段スクリューにおいては、スクリューの最上流側から２段目の段の落圧部と、最上流側から３段目の段（最先端の段）の落圧部とに設けられていることが好ましい。また、単軸の４段スクリューにおいては、スクリューの最上流側から２段目の段の落圧部と、最上流側から３段目の段の落圧部と、最上流側から４段目の段（最先端の段）の落圧部とに設けられていることが好ましい。

更に、単軸の３段スクリューにおいては、第二押出機２の出口４が最下流側の段（最先端の段）の落圧部に設けられた接続口５に接続されていることが好ましい。該落圧部においては、樹脂の圧力が相対的に低くなるので、第二押出機２から容易に溶融改良用樹脂を導入することができる。また、最下流側の段に溶融改良用樹脂を導入すれば、改良用樹脂がせん断力により劣化する度合いを小さくすることができる。

図３に、４段のスクリューの好ましい例を示す。なお、図３は４段のスクリューが取付けられた第一押出機の内部を、バレルを破断して示す概念図である。
図３において、８はバレルを、Ｉは最上流側から１段目のステージＩを、ＩＩは最上流側から２段目のステージＩＩを、ＩＩＩは最上流側から３段目のステージＩＩＩを、ＩＶは最上流側から４段目のステージＩＶ（最下流のステージＩＶ）をそれぞれ示す。

本考案の第一押出機１の４段スクリューにおいては、そのスクリューの外径：Ｄに対する全体のスクリューの長さ：Ｌ_１の比Ｌ_１／Ｄが２０〜４５であることが好ましく、２５〜４２であることがより好ましい。
該比Ｌ_１／Ｄが２０以上であれば、４段スクリューを容易に構成することができ、４５以下であれば、長くなりすぎて製造上の困難、強度上の困難などが生ずる虞がない。
なお、３段スクリューや５段スクリューを構成する場合の比Ｌ_１／Ｄとしては、上記範囲を比例配分して、比Ｌ_１／Ｄを小さくしたり、大きくしたりすればよい。

なお、該３段以上の多段スクリューにおいては、１段目のステージＩのスクリューの外径に対するステージＩのスクリューの長さの比を最も大きく（最も長く）して、回収樹脂の溶融を確保し、最下流のステージのスクリューの外径に対する最下流のステージのスクリューの長さの比を次に大きく（次に長く）して（但し、１段目と最下流のステージを同じ外径と長さとの比にしてもよい。）、溶融回収樹脂と溶融改良用樹脂の混練を向上させることが好ましい。

具体的には、全体のＬ_１／Ｄによっても異なるが、最下流のステージのスクリューの外径に対する最下流のステージの長さの比は６〜１５が好ましい。また、第一押出機１のスクリューの外径：Ｄに対する第二押出機の接続位置から下流側のスクリュー先端部までのスクリュー長さ：Ｌ_２の比Ｌ_２／Ｄが３〜１０であることが好ましい。最下流のステージの該比が６以上であれば、最下流のステージにおける溶融改良用樹脂の導入、溶融回収樹脂と溶融改良用樹脂の混練を十分に行うことができ、接続口５から先の比Ｌ_２／Ｄが３以上あれば、溶融回収樹脂と溶融改良用樹脂の混練の確保が不十分になる虞がない。一方、最下流のステージの該比が１５以下であれば、最下流のステージがスクリュー全体に対して長くなりすぎて他の段の機能を低下させてしまう虞がなく、接続口５から先の長さの比Ｌ_２／Ｄが１０以下であれば、該部分がスクリュー全体や最下流のステージに対して長くなりすぎる虞がない。

具体的な１段目のステージＩのスクリューの外径に対するステージＩのスクリューの長さの比は、全体のＬ_１／Ｄによっても異なるが、６〜１６が好ましい。該比が６以上であれば、回収樹脂の加熱、溶融が十分行われ、１６以下であればスクリュー全体に対して長くなりすぎる虞がない。

スクリュー先端（ヘッド部）は、樹脂を過度にせん断することなく効率よく混練することができる形状にすることが好ましく、例えば、スクリューヘッド部をダルメージ、ダムフライト、ピン付きスクリュー、マドック等にしたりすることができ、スタティックミキサーを取り付けることもできる。

図３に示す４段のスクリューにおいては、前記の通り、最上流側の第一の脱気孔１１が最上流側から２段目のステージＩＩの落圧部に設けられており、第三の脱気孔１３が最下流のステージＩＶに設けられており、水分をより完全に除去するために第二の脱気孔１２がステージＩＩＩに設けられている。

更に、前記の通り、水分をより完全に除去するため、各脱気孔には真空吸引装置が取付けられていることが好ましい。

第一押出機の多段スクリューの外径に制限はないが、通常４５〜２００ｍｍである。但し、小吐出量の再生装置であって、多段スクリューの外径が１１５ｍｍ未満の場合、例えば６５ｍｍの場合には、布状の回収繊維製品は通常５０ｍｍ×５０ｍｍ程度に断裁してから押出機に供給することから、押出機の供給口でブリッジを形成してしまい、スムーズに供給できないことがある。

この場合には、多段スクリューの最上流側に外形の大きな回収樹脂供給部を設けて、径違い多段スクリューとすることが好ましい。
回収樹脂供給部を最上流側に設けると、供給口の幅を大きくすることができるので、布状の断裁品を押出機の供給口でブリッジを形成させることなく、スムーズに供給できるようになる。

前記径違い多段スクリューにおいては、回収樹脂供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２は１１５ｍｍ未満である。そして、前記の図３を用いて説明したスクリューと同様に、スクリューの外径：Ｄ_２に対する回収樹脂供給部以外のスクリューのスクリュー長さ：Ｌ_３の比Ｌ_３／Ｄ_２を２０〜４５にすることが好ましく、その他も前記スクリューと同様に構成することが好ましい。

更に、回収樹脂供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリューの外径Ｄ_４の比Ｄ_４／Ｄ_２は１．３〜３にすることが好ましい。該比が１．３以上であれば、回収樹脂供給部を設けて回収繊維製品の供給量を増大させるという目的を達せられない虞がある。一方、該比が３超では、供給量と吐出量のバランスが取れなくなる虞がある。かかる観点から、比Ｄ_４／Ｄ_２は１．５〜２．５がより好ましい。

該回収樹脂供給部の長さＬ_４は供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２を基準として定める。其の場合、スクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリュー長さ：Ｌ_４の比Ｌ_４／Ｄ_２は３〜６が好ましく、回収樹脂の逆流を防ぐために、スクリューの外径に対するスクリュー長さの比が少なくとも１のコンプレッション部（圧縮部）とメータリング部を夫々設けることが好ましい。また、その先端には前記回収樹脂供給部以外のスクリューとスムーズに接続できるように外径がスムーズに縮小する接続部９を設けることが好ましい。

該回収樹脂供給部のスクリューの溝深さ：ｈは２〜３０ｍｍが好ましい。溝深さｈが２ｍｍ未満では、布状の断裁品をスムーズに搬送することができない虞があり、３０ｍｍ超では、吐出量に対する供給量が多くなりすぎて、樹脂がスクリュー中につまり、最悪の場合にはスクリューの回転が止まってしまう虞がある。かかる観点から溝深さ：ｈは４〜２０ｍｍがより好ましい。

なお、回収樹脂供給部の具体的な寸法としては、例えば、回収樹脂供給部以外のスクリュー外径が６５ｍｍの場合に、供給用のスクリューの外径は１１３ｍｍ、溝深さは１１ｍｍ、Ｌ_４／Ｄ_４を６にすることができる。回収樹脂供給部の一例を図４に示す。

第二押出機としては、熱可塑性樹脂を加熱、溶融して押出すことさえできれば如何なる構造のものでも使用することができる。但し、改良用樹脂として加水分解性樹脂を用いる場合には、第一押出機と同様に、脱気孔を設けることが好ましく、スクリューの構造も加水分解性樹脂が分解し難い構造、例えば、ＰＥＴ用のスクリューを用いることが好ましい。

スクリューの外径は、第一押出機の吐出量、即ち、第一押出機のスクリュー外径に対応して定めればよい。その場合、第一押出機への回収熱可塑性樹脂の供給量Ｑ１（ｋｇ／時）に対する前記第二押出機への物性改良用加水分解性熱可塑性樹脂の供給量Ｑ２（ｋｇ／時）の比Ｑ２／Ｑ１を０．１〜５にすることができるようにスクリュー外形を定めることが好ましく、０．３〜２．５がより好ましく、０．４〜１．５が更に好ましい
。

回収熱可塑性樹脂が布状である場合、断裁された布状熱可塑性樹脂片をスムーズに供給するために、特定の布状片供給装置を用いることが好ましい。該布状片供給装置は、図５に示すように、エンドレスベルト４１と、エンドレスベルト４１の上に断裁された布状熱可塑性樹脂片４２が落下するように設けられた布状熱可塑性樹脂片投入筒４３と、投入筒４３のエンドレスベルト４１上における設置位置より下流側に設けられた回転ローラ４５とを有し、回転ローラ４５がエンドレスベルト４１に対し逆方向に回転する装置である。回転ローラ４５は、回収樹脂からなる布状片の搬送量および搬送状態を調整するために設けられており、回転ローラ４５を用いて布状片を押さえつけて均一に並べることにより、布状片を再生装置に一定速度で安定して供給することができる。回転ローラ４５の材質としては、アルミ等の金属や合成樹脂が好ましく、その外径は１００〜５００ｍｍが好ましく、回転ローラ４５とエンドレスベルト４１との間隙は５〜５０ｍｍが好ましい。なお、図５中、４６は回転ローラ４５の駆動装置である。

次に、前記熱可塑性樹脂再生用押出装置を用いる熱可塑性樹脂の再生方法について説明する。該再生方法は、前記の再生装置を用いる方法であって、熱可塑性樹脂を対象とし、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリ乳酸樹脂等のポリエステル系樹脂等の加水分解性回収樹脂が好適な対象となる。
該再生方法においては、前記の再生装置を用いて、例えば使用済みの加水分解性樹脂を回収樹脂の投入口２１に投入して加熱溶融させ、次に溶融回収樹脂を押出装置中を搬送させながら脱気孔１１等から水分を脱気し、更に第一押出機中を搬送させる。この場合、図１に示す態様の装置の場合、投入口２１が第一押出機１に設けられているので、回収樹脂は直接第一押出機１に投入されて加熱溶融される。図２示す態様の装置の場合、投入口２１が第三押出機３に設けられているので、回収樹脂は第三押出機３に投入されて加熱溶融されてから、第一押出機１に搬送される。

なお、改良用樹脂としては、再生の対象となる回収樹脂と同じ種類のバージン樹脂を用いることが好ましいが、回収樹脂と混練させることができ、且つ回収樹脂の物性等が改善できるもでありさえすれば、異なる種類の樹脂を用いることもできる。当然、改良用樹脂として、非加水分解性熱可塑性樹脂を用いることもできる。

なお、回収樹脂が布状の断裁品の場合には、前記図５に示す態様の特定の布状片供給装置を用いることが好ましい。更に、回収樹脂が布状の断裁品であって、その処理量が２０〜２００ｋｇ／ｈで、図１に示す態様の装置の場合には、前記供給部用の径違いスクリューが接続された合計４段以上の径違い多段スクリューが取付けられた第一押出機を用いることが好ましい。

該回収方法においては、脱気された溶融回収樹脂が第一押出機中を搬送されると同時に、物性改良用樹脂を第二押出機２に投入して加熱溶融させた樹脂を第一押出機中に導入して、前記溶融回収樹脂と第二押出機２で加熱溶融させた溶融改良用樹脂とを混合してから、再生樹脂として押出される。

このようにして得られる再生樹脂は、回収樹脂中の水分が除去されてから、物性改良用樹脂と混合されるので、水分が除去されるまでに回収樹脂が加水分解していたとしても、物性改良用樹脂を混合することにより、優れた物性を有するものとなる。

該方法において、第一押出機の供給量Ｑ１に対する第二押出機の供給量Ｑ２の比（Ｑ２／Ｑ１）は、０．１〜５が好ましく、０．３〜２．５がより好ましい。該比が０．１以上であれば、物性向上を期待することができ、５以下であれば、水分含有量の少ない加水分解性樹脂等を多量に使用すぎるということがなく、過大なコストアップに繋がる虞がない。

なお、回収樹脂がポリエステル系樹脂の場合、その押出樹脂温度は、通常２００〜３００℃である。

該方法においては、増粘剤を添加することもできる。その場合、第二押出機に増粘剤を添加することが好ましい。其の添加量は、全吐出量１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましく、より好ましくは０．５〜２重量部である。増粘剤としては、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。

再生装置
図１に示す態様の第一押出機と第二押出機の２台の押出機からなる再生装置を作製した。第一押出機のスクリユーは、全体が５ステージで、最上流側の第１ステージが外径１１４ｍｍ、Ｌ／Ｄが４の布状片供給用スクリュー、最上流側から第２〜５ステージが外径６５ｍｍ、外径６５ｍｍのスクリュー全体のＬ／Ｄが３５、第二押出機との接続口から先のＬ／Ｄが６、先端のＬ／Ｄ２．７の部分がマードックタイプのミキシング機構である。図３に示す３箇所の脱気孔を設けたが、真ん中の第二の脱気孔は塞いで、第一の脱気孔と第三の脱気孔に「神港精機（株）製の真空ポンプＳＷ−２００ＡＳ」を取付けた。
第二押出機は単軸押出機で、そのスクリュー外径は５０ｍｍ、Ｌ／Ｄは３５である。また、第二押出機に脱気孔を設けた。
なお、第一押出機のバレルに設けられた原料投入口の大きさは、３００ｍｍ×１１５ｍｍである。

原料
回収原料として布状ＰＥＴの断裁片を用いた。大きさは、約５０ｍｍ×５０ｍｍで、限界まで水分を吸収したものであった。

実施例１
上記押出装置の第一押出機に布状ＰＥＴの断裁片を、前記図５に示す布状片供給装置を用いて布状片を２１ｋｇ／ｈｒ供給し、スクリユー回転数１００ｒｐｍ、樹脂温度約２５０℃の第一溶融樹脂を形成した。このとき、第一の脱気孔と第二の脱気孔から真空吸引（約４×１０^３Ｐａ）して水分を除去した。
一方、第二押出機に未使用のＰＥＴ樹脂を供給しスクリユー回転数１００ｒｐｍ、樹脂温度２５０℃で押出して溶融改良用樹脂を形成した。溶融改良用樹脂を、第一押出機の第５ステージの落圧部に導入して、溶融回収樹脂と溶融改良用樹脂とを混練して、混合樹脂を吐出量３０ｋｇ／ｈｒでストランドとして押出し、冷却後切断して再生ペレットを製造した。この場合、第一押出機の供給量Ｑ１に対する第二押出機の供給量Ｑ２の比（Ｑ２／Ｑ１）は、５／５＝１／１である。

得られた再生樹脂のＭＦＩは２９ｇ／１０ｍｉｎであった。

比較例１
第二押出機から溶融改良用樹脂を第一押出機内に導入しない以外は、実施例１と同様に回収樹脂を製造した。得られた回収樹脂のＭＦＩは６０ｇ／１０ｍｉｎであった。

本考案の押出装置の一例を示す平面図である。 本考案の押出装置の他の一例を示す平面図である。 ４段のスクリューが取付けられた第一押出機の内部を、バレルを破断して示す模式図である。 供給用のスクリューの一例を示す正面図である。 （ａ）布状熱可塑性樹脂片供給装置の正面図である。（ｂ）同平面図である。

符号の説明

１ 第一押出機
２ 第二押出機
３ 第三押出機
４ 第二押出機の出口
５ 接続口
６ 接続管
７ 接続管
８ バレル
９ 接続部
１１ 脱気孔
１２ 脱気孔
１３ 脱気孔
２１ 回収樹脂の投入口
２２ 回収樹脂の供給装置
２３ 第一押出機の駆動装置
２４ 改良用樹脂の投入口
２５ 改良用樹脂の供給装置
２６ 第二押出機の駆動装置
２７ 第三押出機の駆動装置
２８ 第二押出機に設けられた脱気孔
３１ ダイ
３２ 再生樹脂のストランド
３３ 冷却水槽
３４ カッター
４１ エンドレスベルト
４２ 布状熱可塑性樹脂片
４３ 布状熱可塑性樹脂片投入筒
４４ 投入筒の最下部
４５ 回転ローラ
４６ 回転ローラの駆動装置
Ｉ 最上流側から１段目のステージ
ＩＩ 最上流側から２段目のステージ
ＩＩＩ 最上流側から３段目のステージ
ＩＶ 最上流側から４段目のステージ

Claims (9)

1. 溶融した回収熱可塑性樹脂を搬送する第一押出機と、溶融した物性改良用熱可塑性樹脂を供給する第二押出機とを少なくとも備え、該第二押出機は該第一押出機のバレルに接続されており、少なくとも一の脱気孔が第二押出機の接続位置よりも上流側の回収熱可塑性樹脂が搬送されるバレルに設けられており、前記回収熱可塑性樹脂と前記物性改良用熱可塑性樹脂とを溶融、混練して押出すことを特徴とする熱可塑性樹脂再生用押出装置。
2. 前記第一押出機が単軸押出機であり、第一押出機のスクリューが複数のステージを有する多段スクリューであることを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
3. 前記第二押出機が、第一押出機に設けられた少なくとも二つの脱気孔よりも下流側の第一押出機のバレルに接続されていることを特徴とする請求項1又は２に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
4. 前記第一押出機のスクリューの外径：Ｄに対するスクリュー長さ：Ｌ_１の比Ｌ_１／Ｄが２０〜４５であり、該スクリューの外径：Ｄに対する第二押出機の接続位置から下流側のスクリュー先端部までのスクリュー長さ：Ｌ_２の比Ｌ_２／Ｄが３〜１０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
5. 前記第一押出機のスクリューが、最上流側に回収樹脂供給部を有し、該供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２が１１５ｍｍ未満、該スクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部以外のスクリュー長さ：Ｌ_３の比Ｌ_３／Ｄ_２が２０〜４５であり、該供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリューの外径：Ｄ_４の比Ｄ_４／Ｄ_２が１．３〜３、且つ該スクリューの外径：Ｄ_２に対する該供給部のスクリュー長さ：Ｌ_４の比Ｌ_４／Ｄ_２が３〜６であると共に、該供給部のスクリューの溝深さ：ｈが２〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
6. 前記第一押出機の前記回収樹脂供給部以外のスクリューの外径：Ｄ_２に対する第二押出機の接続位置から下流側のスクリュー先端部までのスクリュー長さ：Ｌ_２の比Ｌ_２／Ｄ_２が３〜１０であることを特徴とする請求項５に記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
7. 前記第一押出機への回収熱可塑性樹脂の供給量：Ｑ１（ｋｇ／時）に対する前記第二押出機への物性改良用熱可塑性樹脂の供給量：Ｑ２（ｋｇ／時）の比Ｑ２／Ｑ１を０．１〜５にて前記回収熱可塑性樹脂と前記物性改良用熱可塑性樹脂とを溶融、混練することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。
8. エンドレスベルトと、該エンドレスベルト上に回収熱可塑性樹脂が落下するように設けられた回収熱可塑性樹脂投入筒と、該投入筒のエンドレスベルト上における設置位置より下流側に設けられた、エンドレスベルトの回転方向に対して逆方向に回転する、回収熱可塑性樹脂からなる布状片の搬送量および搬送状態を調整するための回転ローラとを有する布状片供給装置が請求項１〜７のいずれかに記載の押出装置に設けられていることを特徴とする熱可塑性樹脂再生用押出装置。
9. 回収熱可塑性樹脂及び／又は物性改良用熱可塑性樹脂がポリエステル系樹脂であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の熱可塑性樹脂再生用押出装置。